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贮藏温度对雪莲果块根品质的影响
贺 森,赵荣华,曹冠华* ,巴文芳,李 颖,李 兵,阳 林
(云南中医学院中药学院,云南昆明 650500)
收稿日期:2014-10-11
作者简介:贺森(1984-) ,男,博士,主要从事园艺产品贮藏与保鲜研究。
* 通讯作者:曹冠华(1985-) ,男,硕士,主要从事园艺方面的研究。
基金项目:云南中医学院科学研究基金项目(XK201326)。
摘 要:本文研究了不同贮藏温度对雪莲果块根中总糖、低聚果糖、蛋白质可溶性固形物含量及果实硬度的影响,同时
分析了多酚氧化酶、过氧化氢酶在不同贮藏温度下随时间的变化关系。结果显示,在贮藏过程中,贮藏温度越高,总
糖、蛋白质含量降幅越大,降速越快,尤其是在前 7d,而 0℃和 4℃的贮藏效果则相对较好,综合硬度和低聚果糖含量来
考虑,4℃下贮藏效果较好。多酚氧化酶和过氧化物酶在 4 个贮藏温度下均呈现先升后降的趋势,且温度越高,酶活性
峰值越早出现。
关键词:雪莲果块根,贮藏温度,低聚果糖,多酚氧化酶,过氧化物酶
Effect of storage temperature on the quality of
Yacon Tuber(Smallanthus Sonchifoliusunder)
HE Sen,ZHAO Rong-hua,CAO Guan-hua* ,BA Wen-fang,LI Ying,LI Bing,YANG Lin
(College of Traditional Chinese Medicine,Yunnan University of Traditional Chinese Medicine,Kunming 650500,China)
Abstract:In this paper,the change of contents of total sugar,fructo-oligosaccharide(FOS) ,protein,soluble solid,
and the hardness of fruit affected by storage temperature were studied.Meanwhile,the activity of polyphenol
oxidase(PPO)and peroxidase (POD)was also analyzed. The results showed that. the higher the storage
temperature was,the greater and faster the contents of total sugar,protein declined in storage,especially,in first 7
days.The better storage temperature was 0℃ and 4℃ . Taking hardness and fructo - oligosaccharide(FOS)as
consideration,4℃ was the best storage temperature.The activity of PPO and POD rose at first and then went down
under 4 different storage temperatures.Interestingly,the higher the temperature was,the earlier the enzyme activity
peak appeared.
Key words:Yacon tuber;storage temperature;fructo - oligosaccharide(FOS) ;peroxidase(POD) ;polyphenol
oxidase(PPO)
中图分类号:TS255.3 文献标识码:A 文 章 编 号:1002-0306(2015)11-0328-04
doi:10. 13386 / j. issn1002 - 0306. 2015. 11. 058
雪莲果(Smallanthus sonchifolius Poepp & Endl.) ,
又名亚贡,菊署,为菊科多年生草本植物,原产于南
美洲的安第斯山脉,是当地人的一种传统食品,至今
已有 500 多年的食用历史[1-2]。由于地理和气候条件
相近,云南省嵩明县率先在我国引种雪莲果,并成为
我国的“雪莲果之乡”,之后在四川、福建、海南、贵
州、陕西等地推广种植。
雪莲果不但营养丰富,而且具有多种保健功效。
云南雪莲果块根含有 18 种人体必需的氨基酸及丰
富的钙、镁、铁、锌、硒等矿物质,同时还富含各种维
生素及生长因子[3]。其中低聚糖占干物质的 40% ~
50%,显著高于其他植物[4-5]。由于雪莲果中的低聚
果糖(fructo- oligosaccharide,FOS)不易被人体吸收,
但能被肠道内益生菌群利用,故雪莲果是糖尿病、高
血脂、高血压、便秘、肥胖患者理想的天然食品。此
外,雪莲果还富含多种药理活性物质,如具较强抗氧
化作用的酚酸类物质,具抑菌和抗癌作用的萜类物
质及降血糖功效的类黄酮类和槲皮素[2-6]。
目前,国内对雪莲果块根的研究多集中在种植
和加工方面[7-9],国外则对其保健功效研究较多,
Alexandre Lobo 等[10]和 Susana Genta 等[11]的研究发
现,雪莲果中的低聚果糖对维持威斯塔鼠盲肠和骨
骼中钙、镁平衡及系统免疫力具有显著的积极意义。
有研究证实,雪莲果块根对肥胖、糖尿病及肿瘤具有
较好的疗效和预防作用[12-15],FOS和抗氧化活性物质
发挥重要作用[16]。另有研究发现,雪莲果叶提取物
同样具有降低高血糖、提高胰岛素分泌量的功能[17]。
本文以云南省嵩明县雪莲果块根为对象,研究
了不同贮藏温度对雪莲果块根主要理化指标及过氧
化物酶(peroxidase,POD)、多酚氧化酶(polyphenol
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oxidase,PPO)活性的影响,以期为做好雪莲果块根贮
藏提供实验依据。
1 材料及方法
1.1 材料与仪器
雪莲果块根,于 2013 年 11 月 7 日至 9 日采自云
南省嵩明县,选取成熟度接近、大小一致、无病虫害、
无机械损伤、外形圆整的雪莲果块根用于实验;实验
中所用试剂均为分析纯。
UV-1800PC 紫外分光光度计 翱艺仪器(上
海)有限公司;WB29 德国美尔特水浴锅 上海楚柏
实验室设备有限公司;GY-3 硬度计 浙江托普仪器
有限公司;WYT手持糖度计 成都豪创光电仪器有
限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 处理方法 将采后雪莲果块根进行去泥、清
洗、晾干处理,注意避免人为损伤,使外皮尽量完好;
之后将其分别放在 0、4、10、25℃冰箱或恒温箱中进
行贮藏处理,每个处理设 3 个重复,每个重复含
10~12只雪莲果块根。每隔 7d取样分析一次。
1.2.2 POD活性测定 采用愈创木酚比色法进行测
定,以每分钟 OD470变化 0.01 为 1 个活力单位(U)计
算雪莲果块根 POD活力单位。
酶液的制备:精确称量雪莲果块根 2.500 ~
3.000g,加入 pH6.0 磷酸盐溶液 30.00mL,置于研钵中
充分研磨,用磷酸盐溶液定容至 100mL,过滤备用;
POD酶活力测定:取两根试管,一根试管加入反应混
合液 3.00mL(反应混合液:取 25.00mL磷酸缓冲溶液
于烧杯中,加入愈创木酚 140μL,溶解,加入 30%过
氧化氢 95μL,混匀置冰箱保存备用),磷酸盐溶液
1.0mL,作为试剂空白对照;另一试管加入反应混合
液 3.00mL,酶液 0.10mL,补充磷酸盐溶液至总体积为
4.00mL,迅速混匀。1min 后用 1cm 玻璃比色皿于
470 波长条件下测定其吸光值,连续测定 5 次,间隔
时间均为 1 分钟,求斜率 ΔA470,重复测定 3 次,取 R
2
值最大的一组数据。
计算公式:
过氧化物酶活力(U /g·min)=
A1 × 100
m × V1 × 0.01
式中:A1-470nm下吸光度每分钟变化平均值;V1
-测定时吸取供试酶液的体积(mL) ;m-提酶样品重
量,以干基重表示(g) ;100-酶液稀释总体积(mL)。
1.2.3 PPO活性的测定 采用邻苯二酚比色法进行
测定,以每分钟 OD410变化 0.01 为 1 个活力单位(U)
计算雪莲果块根 PPO活力单位。
酶液的制备:称取样品 3.000~3.500g,用预冷蒸
馏水研磨匀浆,定容至 100mL,在 18 ~ 20℃下浸提
30min,中间摇动数次,过滤备用。PPO 活力测定:取
两支刻度试管,一支加入 6.00mL pH6.0 的磷酸氢二
钠-柠檬酸缓冲液试管,1.00mL 0.5%邻苯二酚溶液,
在 30℃恒温水浴中预热后加入 1.00mL 灭酶后的酶
液,2.00mL 蒸馏水,以此调零;另一支试管加入
6.00mL pH6.0 的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液试管,
1.00mL 0.5%邻苯二酚溶液,在 30℃恒温水浴中预热
后加入 1.00mL酶液,反应 5min,加热灭酶以终止反
应,以 5000r /min 离心 10min,取上清液备用。在
410nm下测定吸光度。
计算公式:
多酚氧化酶活力(U /g·min)=
A1 × V1
m × V1 × t × 0.01
式中:A1-一定时间内 410nm下吸光度变化平均
值;V1-测定时吸取供试酶液的体积(mL);m-提酶样
品重量,以干基重表示(g);t-反应时间(min) ;VT-酶
液稀释总体积(mL)。
1.2.4 总糖和 FOS含量的测定 采用 DNS比色法进
行测定,参考魏军香[18]的方法。得标准曲线回归方
程:R2 = 0.998,吸光度在 0.2 ~ 1.5 间有良好的线性
关系。
1.2.5 硬度的测定 参考 NY /T 2009-2011。
1.2.6 蛋白质和粗脂肪的测定 蛋白质采用分光光
度法进行测定,具体参考 GB /T 5009.5-2010,得标准
曲线回归方程:R2 = 0.998,吸光度在 0.1~0.9 间有良
好的线性关系;粗脂肪采用索氏抽提法进行测定,参
考 GB /T-14472-2008。
1.2.7 可溶性固形物含量的测定 取雪莲果块根新
鲜汁液,用手持糖度计进行测定,每个样测 3 次,取
平均值。
1.2.8 数据处理 本实验最终结果以样品干基重表
示。所用数据处理软件为 Excel 2007。
2 结果与分析
2.1 不同贮藏温度对雪莲果块根总糖及 FOS 含量
的影响
由图 1a可知,在贮藏过程中,雪莲果块根总糖含
量持续下降,其中,0℃和 4℃、总糖含量下降趋势较
为平缓,至第 35d 时,降幅分别为 26.51%、26.90%;
而 10℃和 25℃贮藏条件下,总糖含量下降相对迅速,
尤其是后者,贮藏结束时,降幅已达 50.51%,这可能
和自身的生命活动旺盛相关。
由图 1b可见,FOS 的含量与总糖含量变化趋势
相似。相比 25℃,在 0℃、4℃和 10℃下,后者 FOS的
损耗更少,呈平缓下降趋势,至第 35d,其损耗量分别
为 16.02%、15.70%和 13.56%。
2.2 不同贮藏温度对雪莲果块根蛋白质含量的影响
蛋白质是雪莲果块根中重要的营养物质,其含
量约占鲜重的 0.5%[3],干基重的 4%[18],较本实验的
测定值略高。由图 2 可知,在贮藏过程中,雪莲果块
根蛋白质含量不断下降,在前 7d,其下降速度较快,
随着时间的延长下降速度减缓。4 个温度相比较发
现,贮藏温度越高,则下降幅度越大,至贮藏结束时,
25℃下的降幅约为 0、4、10℃的 1.8、1.6、1.3 倍。
2.3 不同贮藏温度对雪莲果块根硬度的影响
果实硬度反映了果实的新鲜程度,在贮藏过程
中,随着果实的萎焉,其硬度逐渐降低。由图 3 可
知,在贮藏过程中,雪莲果块根硬度逐渐降低,其中
4℃降幅最小,0℃和 10℃接近,25℃降幅最大,其中
0、4、10℃的硬度水平基本维持在 6~8kg /cm2 范围之
内,与孟卫芹等[19]测定的结果相近。
330
图 1 不同贮藏温度对雪莲果块根总糖及 FOS含量的影响
Fig.1 The change of total sugar and FOS in
yacon tuber under different storage temperature
图 2 不同贮藏温度对雪莲果块蛋白质含量的影响
Fig.2 The change of protein in yacon tuber
under different storage temperature
图 3 不同贮藏温度对雪莲果块根硬度的影响
Fig.3 The change of hardness in yacon tuber
under different storage temperature
2.4 不同贮藏温度对雪莲果块根可溶性固形物含量
的影响
由图 4 可知,可溶性固形物含量在贮藏过程中
呈现先降后升的趋势,维持在 8% ~18%之间。在前
7d,4、10、25℃贮藏条件下,可溶性固形物含量大幅
下降,最高降幅达 40%,之后开始稳步上升,至 35d
时,已接近或超过初始值。而 0℃贮藏条件下,在前
21d 可溶性固形物含量呈下降趋势,28d 后开始上
升。可溶性固形物在早期因为果实呼吸作用损耗而
有所下降,接着随着其他有机物质的分解而升高,在
贮藏后期,因雪莲果块根腐败变质而迅速升高。
图 4 不同贮藏温度对雪莲果块根
可溶性固形物含量的影响
Fig.4 The change of soluble solid in
yacon tuber under different storage temperature
2.5 不同贮藏温度对雪莲果块根 POD活性的影响
POD是植物体细胞内活性较高的一种还原性
酶,是植物在低温、干旱等逆境条件下酶促防御系统
的关键酶之一,具有清除过剩自由基、使有毒物质失
活等作用,从而提高植物的抗逆性,可作为表征植物
抗逆性的指标[20]。由图 5 可知,在贮藏过程中,POD
酶活性变化趋势基本为先降后升再降,总体呈下降
趋势,且幅度较大,截至到第 35d 时,POD 活性最低
降至 60U /g·min 左右。0℃贮藏条件下,POD 活性在
前 7d 大幅下降,推测与低温导致酶活性下降有关,
在第 14d 时,有小幅回升,之后持续下降;在 4℃和
10℃下,POD活性变化趋势与 0℃基本一致,但酶活
力保持较高,在前 14d 时,10℃下的 POD 活性较高,
之后迅速降低;在 25℃下,至第 7d,POD 活性达到最
大值,随后快速下降。对比 4 种贮藏温度,4℃下
POD的活性变化趋势相对平缓。
图 5 不同贮藏温度对雪莲果块根过氧化物酶活性的影响
Fig.5 The change of POD activity in
yacon tuber under different storage temperature
2.6 不同贮藏温度对雪莲果块根 PPO活性的影响
PPO是酶促褐变中的关键酶之一,其可催化内
源性酚类物质氧化生成邻醌,继而络合成褐色素,吸
附在淀粉颗粒上,导致果实或产品品质下降[21]。由
图 6 可知,在贮藏过程中,雪莲果块根 PPO 活性为先
升后降,在 10℃和 25℃下,PPO 活性在前 7d 呈升高
331
快速趋势,至第 7d达到峰值,而在 0℃和 4℃下,PPO
活性峰值推迟了 7d 才出现,且温度越高,其峰值也
越大。在达到峰值之后,酶活迅速降低,至第 35d,降
幅平均达 96%。横向比较可知,0℃贮藏条件下,
PPO活性变化相对平缓,其次是 4、10、25℃。PPO 活
性的变化趋势与百合、香椿、南国梨相类似,均为先
升后降[22-24]。
图 6 不同贮藏温度对雪莲果块根多酚氧化酶活性的影响
Fig.6 The change of PPO activity in
yacon tuber under different storage temperature
3 结论
在贮藏过程中,雪莲果块根总糖、蛋白质的含量
降幅较大,且贮藏温度越高,降幅越大,降速越快;而
FOS含量和硬度变化相对较小(25℃除外)。综合考
虑,4℃为雪莲果块根最优贮藏温度。
在 4 个贮藏温度条件下,POD 及 PPO 活性变化
趋势均为先升后降,且温度越高,酶活性峰值越早
出现。
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